Parâmetros hemogasométricos e equilíbrio ácido-básico de cabritos nascidos de partos normais

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Dihydrolipoyl dehydrogenase as a source of reactive oxygen species inhibited by caloric restriction and involved in Saccharomyces cerevisiae aging

Replicative life span in Saccharomyces cerevisiae is increased by glucose (G1c) limitation [ calorie restriction (CR)] and by augmented NAD(+). Increased survival promoted by CR was attributed previously to the NAD(+)-dependent histone deacetylase activity of sirtuin family protein Sir2p but not to changes in redox state. Here we show that strains defective in NAD(+) synthesis and salvage pathways (pnc1 Delta, npt1 Delta, and bna6 Delta) exhibit decreased oxygen consumption and increased mitochondrial H2O2 release, reversed over time by CR. These null mutant strains also present decreased chronological longevity in a manner rescued by CR. Furthermore, we observed that changes in mitochondrial H2O2 release alter cellular redox state, as attested by measurements of total, oxidized, and reduced glutathione. Surprisingly, our results indicate that matrix-soluble dihydrolipoyl-dehydrogenases are an important source of CR-preventable mitochondrial reactive oxygen species (ROS). Indeed, deletion of the LPD1 gene prevented oxidative stress in npt1 Delta and bna6 Delta mutants. Furthermore, pyruvate and alpha-ketoglutarate, substrates for dihydrolipoyl dehydrogenase-containing enzymes, promoted pronounced reactive oxygen release in permeabilized wild-type mitochondria. Altogether, these results substantiate the concept that mitochondrial ROS can be limited by caloric restriction and play an important role in S. cerevisiae senescence. Furthermore, these findings uncover dihydrolipoyl dehydrogenase as an important and novel source of ROS leading to life span limitation.

Higher respiratory activity decreases mitochondrial reactive oxygen release and increases life span in Saccharomyces cerevisiae

Increased replicative longevity in Saccharomyces cerevisiae because of calorie restriction has been linked to enhanced mitochondrial respiratory activity. Here we have further investigated how mitochondrial respiration affects yeast life span. We found that calorie restriction by growth in low glucose increased respiration but decreased mitochondrial reactive oxygen species production relative to oxygen consumption. Calorie restriction also enhanced chronological life span. The beneficial effects of calorie restriction on mitochondrial respiration, reactive oxygen species release, and replicative and chronological life span could be mimicked by uncoupling agents such as dinitrophenol. Conversely, chronological life span decreased in cells treated with antimycin (which strongly increases mitochondrial reactive oxygen species generation) or in yeast mutants null for mitochondrial superoxide dismutase (which removes superoxide radicals) and for RTG2 (which participates in retrograde feedback signaling between mitochondria and the nucleus). These results suggest that yeast aging is linked to changes in mitochondrial metabolism and oxidative stress and that mild mitochondrial uncoupling can increase both chronological and replicative life span.

Heat budgets, thermal structure and dissolved oxygen in Brazilian reservoirs

A comparison of the thermal regime and oxygen distribution patterns of some Brazilian reservoirs was made. A strong latitudinal dependence of surface temperature, annual mean and annual range was found. Except for Tucurui Reservoir, a reservoir of the Equatorial zone, the lowest surface temperature of the year in the other compared reservoirs was observed from June to August while the highest extended from October to February. The decreasing trend of annual mean temperatures and thermal ranges was due to the increasing seasonal variability of insolation with the latitude. A positive relationship between the increase on thermal surface-bottom differences and the depth of water column was found for reservoirs of similar latitudes. A long thermal stratification (around four months) was evidenced in the lacustrine zone of reservoirs with a residence time higher than 40 days. Low fluctuation (<2%) of the annual variability of heat contents was observed for the Tucurui Reservoir, while in das Garcas Reservoir a manmade lake located in the frontier between tropical and temperate regions, the annual coefficient of variation attained 13%. Concerning the heat budgets, the value for the Tucurui Reservoir was two times higher than in das Garcas Reservoir. Both the morphometric and climatological factors affected the heat contents of the two compared reservoirs. In deep eutrophic reservoirs, a significant reduction on the oxygen concentrations in the hypolimnetic zone was frequently observed. In some oligotrophic stratified reservoirs, a decrease on oxygen with depth occurred when the temperature of the hypolimnion was higher than 20 degrees C and caused a biochemical oxygen demand. In das Garcas Reservoir, the actual oxygen deficits ranged from 0.40 to 1.52 mg.O-2.cm(-2) and appear to be linked to oxygen consumption after the senescence of Microcystis aeruginosa populations in the spring. But, other factors such as the allochthonous loads of organic matter also had an important role on the oxygen balance of das Garcas Reservoir.

Efeitos do estado e especificidade do treinamento aeróbio na relação %VO2max versus %FCmax durante o ciclismo

OBJETIVO: Determinar os efeitos do estado e especificidade de treinamento aeróbio na relação entre o percentual do consumo máximo de oxigênio (%VO2max) e o percentual da frequência cardíaca máxima (%FCmax) durante o exercício incremental realizado no cicloergômetro. MÉTODOS: Sete corredores, 9 ciclistas, 11 triatletas e 12 sedentários, todos do sexo masculino e aparentemente saudáveis, foram submetidos a um teste incremental até a exaustão no cicloergômetro. Regressões lineares entre %VO2max e %FCmax foram determinadas para cada indivíduo. Com base nessas regressões, foram calculados %FCmax correspondentes a determinados %VO2max (50, 60, 70, 80 e 90%) de cada participante. RESULTADOS: Não foram encontradas diferenças significantes entre todos os grupos nos %FCmax para cada um dos %VO2max avaliados. Analisando-se os voluntários como um único grupo, as médias dos %FCmax correspondentes a 50, 60, 70, 80 e 90% %VO2max foram 67, 73, 80, 87, e 93%, respectivamente. CONCLUSÃO: Nos grupos analisados, a relação entre o %VO2max e %FCmax durante o exercício incremental no ciclismo não é dependente do estado e especificidade do treinamento aeróbio.

PHYSIOLOGICAL and PERCEIVED EXERTION RESPONSES AT INTERMITTENT CRITICAL POWER and INTERMITTENT MAXIMAL LACTATE STEADY STATE

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Meal size and specific dynamic action in the rattlesnake Crotalus durissus (Serpentes : Viperidae)

We studied the effect of meal size on specific dynamic action (SDA) in the South American rattlesnake Crotalus durissus, by measuring oxygen consumption rates (VO2) prior to and after the ingestion of meals ranging from 10-50% of snake's body mass. Regardless of meal size, variation in VO2 with time during digestion demonstrated the same general pattern. Oxygen consumption rates peaked between 15 and 33 h post-feeding, at values 3.7-7.3 times those prior to feeding. Snakes, while digesting meals of 30% and 50% of their body mass, experienced VO2 that exceeded rates measured during forced activity. Following peaks in VO2, rates returned to prefeeding values within 62-170 h post-feeding. Post-prandial peak in VO2 and the duration of the metabolic response to feeding increased with meal size. Digestion is an energetically demanding activity for C. durissus, with an estimated cost equaling 12-18% of the ingested assimilated energy.

Estimation of the volumetric oxygen tranfer coefficient (KLa) from the gas balance and using a neural network technique

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência da forma de indução à acidose na determinação da intensidade de lactato mínimo em corredores de longa distância

O objetivo principal deste estudo foi verificar se diferentes formas de indução à acidose interferem na determinação da intensidade do lactato mínimo (LACmin) em corredores de longa distância. Desse modo, 14 corredores de provas fundas do atletismo participaram do estudo. Os atletas realizaram três protocolos: 1) teste incremental em esteira rolante, com incrementos de 1km.h-1 a cada três minutos até a exaustão, para a determinação das intensidades de limiar anaeróbio (OBLA), de limiar aeróbio (Laer), consumo máximo de oxigênio (VO2max) e intensidade de consumo máximo de oxigênio (vVO2max); 2) teste de lactato mínimo em pista de atletismo (LACminp), que consistiu de dois esforços máximos de 233m na pista de atletismo com intervalo de um minuto entre cada repetição, com oito minutos de recuperação passiva, seguido de um teste incremental semelhante ao do protocolo 1; e 3) teste de lactato mínimo em esteira rolante (LACmine), constituído de dois esforços máximos de um minuto e 45 segundos com intervalo de um minuto, na intensidade de 120% da vVO2max, seguido dos mesmos procedimentos do protocolo 2. Foram coletadas amostras de sangue do lóbulo da orelha ao final de cada estágio em todos os protocolos e no 7º minuto de recuperação passiva dos testes de LACmine e LACminp. A análise de variância (ANOVA) mostrou que ocorreram diferenças significativas entre as intensidades de LACmine (13,23 ± 1,78km.h-1) e OBLA (14,67 ± 1,44km.h-1). Dessa maneira, a partir dos resultados obtidos no presente estudo, é possível concluir que a determinação da intensidade correspondente ao lactato mínimo é dependente do protocolo utilizado para a indução à acidose. Além disso, o LACmine subestimou a intensidade correspondente ao OBLA, não podendo ser utilizado para a mensuração da capacidade aeróbia de corredores fundistas.

Resposta da frequência cardíaca durante sessão de treinamento de karatê

A prática do karatê pode promover adaptações benéficas sobre os componentes da aptidão física relacionada com a saúde. Dentre esses componentes, o consumo máximo de oxigênio (VO2max) é um importante indicador de aptidão cardiorrespiratória, como também forte preditor de risco de morte por doença cardiovascular. Estudos anteriores avaliaram as respostas da Frequência Cardíaca na modalidade de karatê durante protocolos elaborados pelos pesquisadores que simularam o treinamento. No entanto, esses resultados devem ser interpretados com cautela, uma vez que protocolos podem comprometer a validade ecológica do comportamento da FC. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi, através do monitoramento da FC, investigar a distribuição da intensidade durante uma sessão de treinamento de karatê (ST) com a validade ecológica preservada. Nove atletas (M (DP) = 22 (5,2) anos; 60,3 (12,9) kg; 170,0 (0,10) cm; 11,6 (5,7) % gordura) realizaram teste incremental máximo (T I) e uma ST, com monitoramento contínuo da FC, distribuída posteriormente conforme método proposto por Edwards. O tempo médio de duração da ST foi de 91,3 (11,9) minutos (IC95% = 82,0 - 100,5). Os valores de FC média e máxima da ST foram equivalentes a 72% (IC95% = 66-78%) e 94% (IC95% = 89-99%) da FC máxima alcançada durante T I (FCmax), respectivamente. Durante 79,9% (IC95% = 65,7-94,1%) do tempo total da ST, os karatecas permaneceram em uma intensidade superior a 60% da FCmax. Deste modo, conclui-se que a intensidade da ST de karatê atende às recomendações do ACSM com relação à intensidade, duração e frequência semanal, apresentando-se como uma interessante alternativa de exercícios físicos para promoção da aptidão cardiorrespiratória.

Leptina, ghrelina e exercício físico

A obesidade é atualmente um problema de saúde pública que provoca sérias conseqüências sociais, físicas e psicológicas. A etiologia da obesidade não é de fácil identificação, uma vez que a mesma é caracterizada como doença multifatorial de complexa interação entre fatores comportamentais, culturais, genéticos, fisiológicos e psicológicos. Recentes avanços na área de endocrinologia e metabolismo mostram que, diferentemente do que se acreditava há alguns anos, o adipócito sintetiza e libera diversas substâncias, não sendo apenas uma célula armazenadora de energia. Entre as substâncias liberadas pelo adipócito incluem-se a adiponectina, o fator de necrose tumoral-alfa, a interleucina-6 e a leptina. Especificamente, a leptina desempenha importante papel no controle da ingestão alimentar e no controle do peso corporal em mamíferos. Além disso, o hormônio ghrelina, recentemente descoberto, também parece influenciar o metabolismo energético e a obesidade. As alterações que o exercício físico provoca na fisiologia endócrino-metabólica podem contribuir sobremaneira para a prática clínica. Assim, essa revisão abordará os conhecimentos mais recentes sobre a leptina, a ghrelina e o papel dos diferentes tipos de exercício físico sobre estes hormônios. Os trabalhos mostram que a relação entre o exercício físico e a concentração plasmática desses peptídeos ainda não está clara. As razões para isso poderiam ser devidas aos diferentes protocolos de treinamento físico empregados nos estudos. Além disso, diferenças genéticas também podem explicar as discrepâncias entre os resultados obtidos em seres humanos, pois a existência de polimorfismo em alguns genes pode acarretar respostas celulares diferentes frente ao exercício físico.

Evaporative water loss and oxygen uptake in two casque-headed tree frogs, Aparasphenodon brunoi and Corythomantis greeningi (Anura, Hylidae)

Evaporative water loss (EWL) and oxygen uptake ((V) over dot o(2)) was measured in two species of tree frogs with cranial co-ossification, Aparasphenodon brunoi and Corythomantis greeningi. Both species use their head to seal the entrance of bromeliads, tree holes or rocky crevices used as shelters. EWL was significantly reduced in sheltered individuals of both species as compared with those exposed nude to desiccation. EWL per unit area through the head surface was significantly lower than the body skin for A. brunoi but not for C., greeningi. EWL per unit surface area through C. greeningi body skin was about 50% that of A. brunoi, indicating a less permeable skin in the former species. The relationship between cranial coossification and EWL is discussed. ((V) over dot o(2)) in A. brunoi was comparable with other anurans of similar size, whereas in C. greeningi, it was lower than predicted from body mass. Moreover, ((V) over dot o(2)), in C. greeningi showed less sensitivity to temperature increase than in A. brunoi. C. greeningi occurs in a drier environment than A. brunoi, and this appears to be reflected in their EWL and ((V) over dot o(2)) characteristics. (C) 1997 Elsevier B.V.

ONTOGENIC VARIATION OF OXYGEN-UPTAKE IN THE PITVIPER BOTHROPS MOOJENI (SERPENTES, VIPERIDAE)

The scaling of oxygen uptake was measured along the ontogeny, in the neotropical pitviper Bothrops moojeni. Allometric relationship between oxygen uptake and body mass, quantified for juveniles, sub-adults and adults, showed the same mass coefficient and exponent. The uniformity of mass constants along ontogeny suggests that B. moojeni is energetically homomorphic. Variation in mass seem to be the sole determinant of oxygen uptake, and structural modifications have no effect on the metabolic rate. Applications of the homomorphism principle to assess variations in mass coefficient and exponent for intraspecific analysis of metabolism in reptiles are discussed. B. moojeni had an oxygen consumption in the range reported for viperids, but lower than that for colubrid snakes of similar size. Possible causative reasons for this pattern is discussed.

The Lactate Minimum Test protocol provides valid measures of cycle ergometer VO2 peak

Aim. The aim of the present study was to investigate the validity of the Lactate Minimum Test (LMT) for the determination of peak VO2 on a cycle ergometer and to determine the submaximal oxygen uptake (VO2) and pulmonary ventilation (VE) responses in an incremental exercise test when it is preceded by high intensity exercise (i.e., during a LMT).Methods. Ten trained male athletes (triathletes and cyclists) performed 2 exercise tests in random order on an electromagnetic cycle ergometer: 1) Control Test (CT): an incremental test with an initial work rate of 100 W, and with 25 W increments at 3-min intervals, until voluntary exhaustion; 2) LMT: an incremental test identical to the CT, except that it was preceded by 2 supramaximal bouts of 30-sec (similar to120% VO(2)peak) with a 30-sec rest to induce lactic acidosis. This test started 8 min after the induction of acidosis.Results. There was no significant difference in peak VO2 (65.6+/-7.4 ml.kg(-1).min(-1); 63.8+/-7.5 ml.kg(-1).min(-1) to CT and LMT, respectively). However, the maximal power output (POmax) reached was significantly higher in CT (300.6+/-15.7 W) than in the LMT (283.2+/-16.0 W).VO2 and VE were significantly increased at initial power outputs in LMT.Conclusion. Although the LMT alters the submaximal physiological responses during the incremental phase (greater initial metabolic cost), this protocol is valid to evaluate peak VO2, although the POmax reached is also reduced.

Weekend ethanol consumption and high-sucrose diet: resveratrol effects on energy expenditure, substrate oxidation, lipid profile, oxidative stress and hepatic energy metabolism

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)